废水厌氧发酵产生沼气机理

『壹』 沼气发酵系统对养殖废水的处理主要是好氧还是厌氧过程

沼气发复酵系统对制养殖废水的处理好氧还是厌氧过程的选择合理选择。
好氧生物处理由于去除率高，一般都作为最终处理，因此运行管理以保障出水达标为目的。运行管理中关键是确保充足的供氧和污泥性能良好，并通过加强水质调节和对高浓度污水进行稀释保证好氧处理系统进水水质水量的稳定。好氧生物处理对溶解氧的要求较高，但对温度、pH值的适应范围较宽。好氧生物处理一般污泥产量较大，为防止污泥老化，需要及时排除剩余污泥。

厌氧生物处理适合处理高浓度污水，对高浓度污水几乎不需要稀释，由于出水BOD5值偏高（虽然去除率有时很高），因此，厌氧生物处理一般作为预处理，运行控制以稳定运行和对有机污染物、氮和磷的有效去除为目的。厌氧生物处理对温度、pH值、无氧环境要求较高，是运行控制的关键，出水回流有益于保持出水pH值和足够的碱度。产气量和出水pH值变化是厌氧生物处理最关键的控制因素。另外，厌氧生物处理产泥量较低，对营养物的需求比好氧法低，对冲击负荷适应能力较强。

『贰』 沼气池产沼气的原理是什么

沼气是甲烷、二氧化碳和氮气等的混合气体，具有较高的热值，可用专做烧饭、点灯，也可属以驱动内燃机和发电机。1立方米沼气约相当于1．2千克煤或0．7千克汽油，可供3吨卡车行驶2．8千米，相当于60瓦～100瓦灯光的沼气灯照明6小时。沼气燃烧后的产物是二氧化碳和水，不污染空气，不危害农作物和人体健康。 沼气是由生物能源转换而来。植物在生长过程中，吸收太阳能贮藏在体内。植物死亡后，在微生物的作用下，有机质发酵分解，产生蕴藏着大量能量的沼气。当沼气燃烧时，这种能量就转变为光和热而被利用。 人工制取沼气的方法叫做厌氧消化，这是在隔绝空气的条件下，利用甲烷细菌使有机物发酵而分解。 20世纪初期，就已作为城市下水的处理方法而得到发展应用。沼气的利用对处理粪便、垃圾有积极作用，可变废为宝，因此它是一项有价值的环保技术。开发沼气资源也是解决农村燃料问题的重要途径之一。 产生沼气的原料为有机物，如人畜粪便、杂草、秸秆、树叶、垃圾等。含有机物在2％以上的工农业生产废渣和废水，如酿造废渣、食品加工废渣以及污水处理厂的剩余污泥和沉淀污泥等，也都可以做原料。

『叁』 生活污水处理设备的沼气池技术

小型生活污水净化沼气池应用常温厌氧发酵技术，按照“多级自流，逐级版降解的原理，建立权Ⅰ级厌氧发酵——Ⅱ级兼性消化过滤的新装置。它由厌氧发酵、兼性消化过滤、污水回流和填料等工艺组成。如图3。
生活污水中大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气，发酵后的污水进入兼性消化过滤池，部分未分解的有机物得到进一步降解。沉淀下来的部分有机质和活性污泥回流到厌氧发酵池内提高厌氧发酵的效果，将达到净化处理的目的。
生活污水净化沼气池是一种小型分散化污水治理装置，具有投资少，效果好，运行无需能源支持等特点。该技术在涟水、东海等地得到广泛应用，成效较为显著。

『肆』 废水厌氧处理中影响沼气产气率的因素

废水厌氧处理中影响沼气产气率的因素如下:
（1）
适宜的发酵温度
沼气池的温度条件分为：①常温发酵
(也称为低温发酵)10℃～30℃，在这个温度条件下，产气率可为0．15～0．3
m3/m3•d。②
中温发酵
30℃～45℃，在这个温度条件下，池容产气率可达1m3
/m3•d左右。③高温发酵45℃～60℃，在这个温度条件下，池容产气率可达2～2．5
m3/m3•d左右。沼气发酵最经济的温度条件是35℃
，即中温发酵。
（2）适宜的发酵液浓度
发酵液的浓度范围是2～30%
。浓度愈高产气愈多。发酵液浓度在20%以上称为干发酵。
（3）
发酵原料中适宜的碳、氮比例(C：N)
沼气发酵微生物对碳素需要量最多，其次是氮素，我们把微生物对碳素和氮素的需
要量的比值，叫做碳氮比，用
C：N来表示。目前一般采用C：N=25：1。但并不十
分严格，20：1、25：1、30：1都可正常发酵
。
（4）
适宜的酸碱度(pH值)
沼气发酵适宜的酸碱度为pH=6．5～7．5
。pH值响酶的活性，所以影响发酵速率。
（5）
足够量的菌种
沼气发酵中菌种数量多少，质量好坏直接影响着沼气的产量和质量。一般要求达到发酵料液总量的10～30%，才能保证正常启动和旺盛产气。
（6）
厌氧环境
(7)
适宜的搅拌

『伍』 沼气池原理

沼气池修建与使用(原理 )
沼气是一种优质燃料，可用来点灯、做饭。沼气灶通过导管与沼气池相连。这就是一个精心设计科学合理的沼气池模型，由活动盖、贮气室、发酵间、进料口、出料口、水压池、单向阀等主要部分组成。.

这是目前我省广泛推广的“三位一体”沼气池，就是把厕所、太阳能畜禽舍与地下的沼气池建在一起。人、畜禽粪便经进料口进入沼气池厌氧发酵，产气的沼气上升到贮气室，随着沼气的逐渐增多，压强逐渐增大，池内的液面下降，料液通过出料管上升，经单向阀流入水压池，形成液面差。当打开开关用气时，贮气室内压强逐渐减小，水压池内的料液经进料口处单向阀、进料管，流人发酵间，以维持内.

外压力新的平衡。这样，不断地产气和用气，使发酵间和料间的液面不断升降，始终维持压力平衡的状态。“三位一体”沼气池建设达到了改厕、改圈、改厨、改院的效果，综合效益显著。

我省家用沼气池在国标沼气池的基础上，加以改进和完善(见模型)，改斜管进料、出料，为直管进料、出料；改水压池为水压、酸化、沉淀池，并在进料口和出料口处安装单向阀，以实现自动循环的目的。池内增设旋流布料墙为旋流布料沼气池，池内增设分流布料墙为分流布料沼气池，均可起到料液分布均匀、破壳和提高产气效率的作用。出料管下口位于沼气池内总深度的中部二分之一处，实现中层出料更有利于杀卵灭菌。另外，还可将水压池加盖太阳能温室，一年四季不打开，起到增温、保温的作用.
2 沼气池的建造技术

2.1 沼气的基本知识

2.1.1 沼气及其产生过程

『陆』 沼气发生的原理沼气的应用

“生化气体”泛指包括粪肥、污水、都市固体废物及其他生物可降解的有机物质，在缺氧的环境下，经发酵或无氧消化过程所产生的气体，这些气体主要包含甲烷及二氧化碳，又称为“沼气”或“堆填气体”，视乎环境而定。

无氧消化
瑞士一辆使用生化气体推动的巴士“无氧消化”是处理可降解废物的方法之一，由于这个方法产生出的沼气可作为有用燃料，同时又可以将导致疾病的病原体消灭，又因为燃烧甲烷比燃烧煤更清洁，二氧化碳排放量低，因此这个方法颇为流行。甲烷本身也是温室气体之一，且它的全球变暖潜能也比二氧化碳高，因此生化气体的收集在废物管理中，扮演了重要角色。如果把这些气体放回大气中，这些气体中的碳成份会被植物吸收进行光合作用，且不会比燃烧化石燃料释出更多碳元素。

在近几年，不少发达国家均有扩展采用经收集污水及垃圾堆填区，及经机械生化处理的家居废物所得的的生化气体作燃料，同时又因为能源价格高企、再生能源补贴及欧盟管制堆填区的使用，更进一步推动生化气体的应用。

[编辑] 堆填气体
堆填区的废物深埋在地底，在地底的缺氧环境下，这些有机废物会给降解，产生堆填气体，并会慢慢释出。如不妥善处理，这些气体会构成的危险包括：

爆炸性危险
助长全球变暖（甲烷是温室气体之一）
挥发性有机化合物会产生光化学烟雾
而其主要成份有:

成份 含量 (百份比)
甲烷 (CH4) 55-75%
二氧化碳 (CO2) 25-45%
氮 (N2) 0-0.3%
氢 (H2) 1-5%
硫化氢 (H2S) 0-3%
氧 (O2) 0.1-0.5%

[编辑] 生化气体与天然气
生化气体只要经过净化，其特性便能与天然气无异，气体供应商需去除生化气体中的水份、硫化氢及微粒等杂质，为求使气体更能完全燃烧，供应商会减少气体中的二氧化碳含量。未经上述净化程序处理的气体有时会与天然气混合燃烧。当生化气体净化至能作管道运输的质素后，这些气体便称之为“可再生天然气”。

[编辑] 可再生天然气的应用
这些经净化的气体在应用上也与天然气无异，包括发电、炉具等，而经压缩的气体也能成为压缩天然气的代替品，可用在汽车的内燃机或燃料电池上。

『柒』 沼气发酵包括哪几个阶段

沼气发酵是一个微生物作用的过程。各种有机质（包括农作物秸秆、人畜粪便以及工农业排放废水中所含的有机物等）在厌氧及其他适宜的条件下，通过微生物的作用，最终转化成沼气，完成这个复杂的过程，即为沼气发酵。沼气发酵主要分为液化、产酸和产甲烷三个阶段进行。沼气发酵过程如图1-6所示。

图1-6 沼气发酵过程

（1）液化（水解）阶段

农作物秸秆、人畜粪便、垃圾以及其他各种有机废弃物，通常是以大分子状态存在的碳水化合物，如淀粉、纤维素及蛋白质等。他们不能被微生物直接吸收利用，必须通过微生物分泌的胞外酶（如纤维素酶、肽酶和脂肪酶等）进行酶解，分解成可溶于水的小分子化合物（即多糖水解成单糖或双糖，蛋白质分解成肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸）。这些小分子化合物进入到微生物细胞内，进行一系列的生物化学反应，这个阶段叫液化阶段。

（2）产酸阶段

液化完毕后，在不产甲烷微生物群的作用下，将单糖类、肽、氨基酸、甘油、脂肪酸等物质转化成简单的有机酸（如甲酸、乙酸、丙酸和乳酸等）、醇（如甲醇、乙醇等）以及CO₂、氢气、氨气和硫化氢等，由于其主要的产物是挥发性的有机酸（其中以乙酸为主，约占80%），故此阶段称为产酸阶段。

（3）产甲烷阶段

产酸阶段完成后，这些有机酸、醇、CO₂和氨气等物质又被产甲烷微生物群（又称产甲烷细菌）分解成甲烷和CO₂，或通过氢还原CO₂形成甲烷，这个过程称为产甲烷阶段。这种以甲烷和CO₂为主的混合气体便称为沼气。这一阶段叫产甲烷阶段，或叫产气阶段。

『捌』 沼气的原理是什么

沼气发酵是利用微生物在缺乏氧气的状态下生活和繁殖时，为了取得呼吸作用所需要的能量，而将高能量有机质分解转化为简单的低能量成分，从而释放出能量以供代谢之用，实质上是微生物的物质代谢和能量代谢的过程。

『玖』 农村的沼气主要是用什么原料什么原理

原料：

农村沼气发酵种类根据原料和进料方式，常采用以秸秆为主的一次性投料和以禽畜粪内便为主的容连续进料两种发酵方式。

原理：

1979年，Bryant等人提出，将沼气发酵过程分成由三大代谢类群微生物引起的三阶段理论，即水解（液化）阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。

沼气是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、PH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气属于二次能源，并且是可再生能源。

(9)废水厌氧发酵产生沼气机理扩展阅读

沼气发酵优点：

1、沼气发酵后残渣中有机物含量减少；

2、消化后残渣是一种气味很小的固体或流体，不吸引苍蝇或鼠类；

3、可产生有用的终产物—甲烷，它是清洁而方便的燃料；

4、在沼气发酵过程中杂草种子和一些病原物被杀灭；

5、发酵过程中N、P、K等肥料成分几乎得到全部保留，一部分有机氮被水解成氨态氮，速效性养分增加；

6、发酵残渣可作为饲料；

7、沼气发酵在处理有机物可大量地节省曝气消化所消耗的能量。